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Die
Erfindung betrifft zunächst einen Reluktanzmotor mit einem
Rotor und Stator, wobei der Stator Wickelkerne des Statorkerns umgebende
Statorspulen, gebildet durch Statorwicklungen, aufweist und weiter
von jeder Wicklung Wicklungsanschlussleitungen nach außen
geführt sind, wobei der Stator von einer zur Aufnahme eines
Drehlagers ausgebildeten Lagerbrücke überfangen
ist.
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Reluktanzmotoren
der in Rede stehenden Art sind bekannt. So wird beispielsweise auf
die
DE 103 37 916
A1 verwiesen. Derartige Motoren verfügen über
mehrere Anschlüsse zur Stromversorgung, darüber
hinaus gegebenenfalls auch Anschlussleitungen zur Steuerung bzw.
Regelung des Motors. Das Verbinden eines Reluktanzmotors mit der
Steuerung bzw. Stromversorgung erfolgt über mehrere Steckoperationen.
Hierzu sind die Wicklungsanschlussleitungen, gegebenenfalls auch
weitere Leitungen für eine Sensorik oder dgl. voneinander
getrennt verlegt und werden entsprechend auch getrennt angeschlossen,
woraus ein hoher Montageaufwand resultiert. Weiter ist die Gefahr
gegeben, dass Kontakte vertauscht werden.
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Im
Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische
Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Reluktanzmotor der
in Rede stehenden Art insbesondere bezüglich der Montage
handhabungstechnisch weiter zu verbessern.
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Diese
Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den
Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt
ist, dass die Wicklungsanschlussleitungen in einem axial auf dem
Stator anbringbaren Steckerteil zusammengefasst sind, wobei das
Steckerteil für jede Wicklungsanschlussleitung einen Verbindungsstecker
aufweist, der mit einem statorseitigen Gegenstecker zusam menwirkt, wobei
das Steckerteil außenseitig auf der Lagerbrücke
aufsitzt und der Verbindungsstecker im Verbindungszustand durch
die Lagerbrücke hindurchgreift. Zufolge dieser Ausgestaltung
ist eine montagegünstige Lösung geschaffen. Mit
dem Steckerteil wird eine elektrische Kupplung jeder zu den Statorwicklungen führenden
Wicklungsanschlussleitungen mit den zur Steuerung führenden
Leitungen erreicht. Hierzu sind in dem Steckerteil Verbindungsstecker
vorgesehen, die mit den zur Steuerung führenden Leitungen
verbunden sind. Statorseitig des Reluktanzmotors sind elektrische
Gegenstecker positioniert, die elektrisch verbunden sind mit den
innerhalb des Motors verlegten, zu den Statorwicklungen führenden
Wicklungsanschlussleitungen. Das Steckerteil weist hierzu mindestens
eine der Anzahl von motorseitigen, elektrisch genutzten Gegensteckern
entsprechende Anzahl von Verbindungssteckern auf, wobei weiter die Verbindungsstecker
im Steckerteil in axialer Zuordnungsstellung des Steckerteils zum
Reluktanzmotor in Überdeckung liegen zu den motorseitigen
Gegensteckern. Zufolge dieser Ausgestaltung sind mit Aufstecken
des Steckerteils axial auf den motorseitigen Stator zugleich alle
elektrischen Verbindungen der Wicklungsanschlussleitungen geschaltet.
Als besonders günstig erweist sich hierbei die Anordnung
des Steckerteiles außenseitig auf der Lagerbrücke,
d. h. in Axialerstreckungsrichtung des motorseitigen Rotors betrachtet
jenseits des Stators. Dies bietet den weiteren Vorteil einer zunächst
vollständig durchzuführenden Montage des Reluktanzmotors
inklusive der die Rotorlager tragenden, axial endseitig vorgesehenen
Lagerbrücken. Weiter bietet dies den Vorteil eines günstigen
Transports eines so vormontierten Reluktanzmotors, der abschließend
zur elektrischen Kontaktierung der Wicklungsanschlussleitungen mit dem
Steckerteil versehen wird. Letzteres durchgreift hierbei mit dem
einen oder mehreren Verbindungssteckern im Verbindungszustand die
Lagerbrücke, zur Kontaktierung der unterseitig der Lagerbrücke
im Bereich des Stators vorgesehenen Gegenstecker. Entsprechend weist
hierzu die das Steckerteil tragende Lagerbrücke Durchbrüche
zum Durchsatz der Verbindungsstecker auf. In bevorzugter Ausgestaltung
ist das Steckerteil aus einem elektrisch isolierendem Material gefertigt,
so insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, weiter insbesondere
aus Hartkunststoff.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren einen Reluktanzmotor nach den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruches 1. Um der eingangs gestellten Problematik
zu begegnen ist hier vorgesehen, dass eine Rotor-Geberscheibe vorgesehen
ist und dass die Rotor-Geberscheibe außenseitig zu der
Lagerbrücke an der Rotorwelle angebracht ist und mit einem
außenseitig der Lagerbrücke angebrachten Lagesensor
zusammenwirkt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine montagegünstige
Lösung geschaffen. Die Rotor-Geberscheibe ist zufolge ihrer
mit Bezug zu der Lagerbrücke außenseitigen Anordnung
zur Zuordnung eines Lagesensors frei zugänglich, so dass
der Lagesensor gegebenenfalls erst nach einer vollständigen Montage
der relevanten Bauteile für den Reluktanzmotor angeordnet
werden kann. Derartige Lagesensoren sind in der Regel gebildet durch
empfindliche Elektronikbauelemente, die im Zuge der Montage von
Stator, Rotor und Lagerbrücke beschädigt werden
können. Dieser Gefahr ist entgegengewirkt durch die Möglichkeit
der Anordnung des Lagesensors erst nach vollständiger Montage
des Reluktanzmotors. Zudem ist durch die axial außenseitig
der Lagerbrücke vorgesehenen Anordnung der Geberscheibe
eine nötige Justierung des Lagesensors vereinfacht, dies
insbesondere gegenüber einer Anordnung des Lagesensors
innerhalb des Motorgehäuses, d. h. weiter innenseitig der
Lagerbrücke.
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Weiter
betrifft die Erfindung einen Reluktanzmotor nach den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruches 1, wobei hier zur Lösung der
eingangs gestellten Problematik vorgesehen ist, dass die Wicklungsanschlussleitungen
zur Kontaktierung in einem axial auf dem Stator anbringbaren Steckerteil
zusammengefasst sind, dass auf dem Steckerteil mindestens ein Lagesensor
angeordnet ist und dass die Anschlussleitungen des Lagesensors und
die Wicklungsanschlussleitungen auf dem Steckerteil sich kreuzend
geführt sind. Zufolge dieser Aus gestaltung ist in montagetechnisch
einfacher Weise sowohl eine elektrische Kontaktierung der Wicklungsanschlussleitungen
als auch die Positionierung des Lagesensors in nur einem Arbeitsgang
erreichbar, in dem das Steckerteil axial aufgesetzt wird. Um einer
gegenseitigen Beeinflussung der Wicklungsanschlussleitungen und
der Anschlussleitungen des Lagesensors im Betrieb des Reluktanzmotors
durch Übersprechen entgegenzuwirken, sind die Leitungen
kreuzend auf dem Steckerteil angeordnet, so dass die Wicklungsanschlussleitungen
die Signalqualität des über die Anschlussleitungen
des Lagesensors geführten Sensorsignals nicht beeinflussen.
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Die
Merkmale der vorbeschriebenen unabhängigen Ansprüche
1 bis 3 sind sowohl jeweils für sich wesentlich, als auch
in jeder Kombination miteinander, wobei weiter Merkmale eines unabhängigen Anspruches
1 bis 3 mit den Merkmalen eines weiteren unabhängigen Anspruches
oder mit Merkmalen mehrerer unabhängiger Ansprüche
kombinierbar sind, weiter auch mit nur einzelnen Merkmalen eines oder
mehrerer der weiteren unabhängigen Ansprüche 1
bis 3.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches
1 und/oder des oder der weiteren unabhängigen Ansprüche
2 und 3 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert.
Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen
Merkmalen des Anspruches 1 und/oder des oder der weiteren unabhängigen
Ansprüche 2 bis 3 oder des jeweiligen weiteren Anspruches
oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.
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So
ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass bezüglich
der Wicklung unterseitig der Lagerbrücke je Wicklungsleitung
zwei Kontaktelemente angeordnet sind, welche durch die Verbindungsstecker
durch axiales Zusammenführen elektrisch kontaktiert sind.
Entsprechend liegen die Kontaktelemente des Gegensteckers paarweise
je Wicklungsleitung vor, dies weiter be vorzugt in zueinander paralleler
und beabstandeter Lage, in welchem Abstandsbereich zwischen den
Kontaktelementen der zuzuordnende Verbindungsstecker einsetzbar ist.
In diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass die beiden Kontaktelemente
je Wicklungsleitung in einem gemeinsamen Gegensteckerteil angeordnet
sind und in einer aufeinander zuweisende Richtung federbelastet
sind. Diese Federbelastung kann durch gesonderte Federelemente erreicht
sein. Bevorzugt sind die Kontaktelemente selbst durch entsprechende
Materialwahl und Ausgestaltung federnd ausgebildet. Der zwischen
die Kontaktelemente einführbare Verbindungsstecker ist
weiter bevorzugt schwertartig ausgestaltet.
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Die
Verbindungsstecker zur Kontaktierung der Wicklungsanschlussleitungen
sind in einem das Steckerteil bildenden Kunststoffspritzteil zusammengefasst.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist das Steckerteil nicht elektrisch
leitend ausgebildet, so dass weiter eine elektrische Isolation der
in dem Steckerteil zusammengefassten Verbindungsstecker gegeneinander
erreicht ist.
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Die
Verbindungsstecker wie auch die motorseitigen Kontaktelemente sind
weiter bevorzugt jeweils mit den zugeordneten Leitungen elektrisch
leitend crimpverbunden.
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An
dem Steckerteil ist in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Halterungszapfen
ausgebildet, der bevorzugt rastfrei in eine Halterungsöffnung
der Lagerbrücke zur Halterung eingreift. Dieser Halterungszapfen
erstreckt sich zur Ermöglichung eines axialen Aufsteckens
des Steckerteils auf die Lagerbrücke bevorzugt achsparallel
zu einer Rotorwellenachse. Der Zapfenquerschnitt ist in einer Ausgestaltung
kreisrund gewählt. Es sind diesbezüglich auch
weitere Querschnitte möglich, wie quadratisch, rechteckförmig
oder weiter mehreckförmig, wobei jeweils die Halterungsöffnung
in der Lagerbrücke querschnittsangepasst ist. In Zuordnungsstellung
hindert der Halterungszapfen das Steckerteil zu nächst an
einer Verlagerung in einer Querebene zur Rotorachse. In weiterer
Ausgestaltung ist der Halterungszapfen mit einem im Bereich des
freien Endes ausgeformten Rastabschnitt versehen, zum hintergreifenden
Verrasten an der Lagerbrücke, womit zugleich auch eine axiale
Abzugssicherung des Steckerteils von der Lagerbrücke erreicht
ist.
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Ein
oder mehrere Halterungszapfen an dem Steckerteil passen mit einer
oder mehreren Halterungsöffnungen in der Lagerbrücke
derart zueinander, dass das Steckerteil nur in einer Stellung relativ zu
der Lagerbrücke anordbar ist. Zufolge dieser Ausgestaltung
ist eine nur in einer Fügestellung erreichbare Positionierung
des Steckerteils an der Lagerbrücke gegeben, womit eine
eindeutige Zuordnung der Verbindungsstecker zu den motorseitigen
Wicklungsanschlussleitungen erreicht ist. Einem versehentlichen
Vertauschen von Anschlüssen ist hierdurch entgegengewirkt.
Zudem ist bei weiterer Anordnung des Lagesensors an dem Steckerteil
auch eine exakte Positionierung desselben erreicht. In bevorzugter
Ausgestaltung sind nur ein Halterungszapfen und nur eine Halterungsöffnung
vorgesehen, was sich insbesondere im Zuge der Steckerteilmontage an
der Lagerbrücke als vorteilhaft erweist, da durch die nur
eine gesonderte Positionierungshilfe die korrekte Lage des Steckerteils
zur Lagerbrücke direkt ersichtlich ist.
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Wenngleich
in einer Ausgestaltung der Halterungszapfen zugleich auch zur elektrischen
Kontaktierung dienen kann, ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen,
dass der Halterungszapfen nur der Festlegung des Steckerteils dient
und keine elektrische Verbindung erbringt. Der Halterungszapfen
sowie weiter die Halterungsöffnung in der Lagerbrücke sind
entsprechend lediglich eine Positionierungs- und Fügehilfe,
darüber hinaus gegebenenfalls dienend der Festlegung des
Steckerteils an der Lagerbrücke.
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Zur
werkzeuglosen Festlegung des Steckerteils ist weiter vorgesehen,
dass zugeordnet einem Verbindungsstecker eine Rastverbindungsausformung
an dem Steckerteil zur Rastverbindung an der Lagerbrücke
vorgesehen ist. Hierzu sind entsprechende Rastverbindungsmittel
an dem Steckerteil vorgesehen, die mit zuordbaren Gegenrastelementen
der Lagerbrücke oder des Stators zusammenwirken. Das Steckerteil
ist zufolge dieser Ausgestaltung allein durch Verrasten im Zuge
eines axialen Aufsetzen des Steckerteils auf die Lagerbrücke
festlegbar, welche Rastverbindung weiter bevorzugt nicht werkzeuglos
aufhebbar ist. Nach Zuordnung ist entsprechend das Steckerteil unverlierbar
an der Lagerbrücke des Reluktanzmotors festgelegt. In bevorzugter Ausgestaltung
ist ein Restverbindungselement an dem Steckerteil aus Kunststoff
ausgeformt, weiter bevorzugt materialeinheitlich, einstückig
mit dem Steckerteil, insbesondere bei Ausgestaltung des Steckerteils
als Kunststoffspritzteil. Die Rastverbindungselemente sind zugeordnet
den Verbindungssteckern des Steckerteils, flankieren diese in bevorzugter
Ausgestaltung und bieten so weiter einen konstruktiven Schutz der
Verbindungsstecker in Form einer Abschirmung. Zudem ist hierdurch
eine konstruktiv und handhabungstechnisch günstige Lösung
erreicht. Die bevorzugt in Nebeneinanderanordnung vorgesehene Rastverbindungselemente
und Verbindungsstecker sind bevorzugt durch eine gemeinsame Lagerbrückenöffnung
zur Verrastung des Steckerteils und zur elektrischen Kontaktierung
der zugeordneten Wickelanschlussleitung steckbar.
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In
bevorzugter Ausgestaltung ist der Lagesensor an dem Steckerteil
vorgesehen, so weiter bei einer Ausgestaltung des Steckerteils als
Kunststoffspritzteil, beispielsweise zur Halterung des Lagesensors
teilweise umspritzt. Bevorzugt wird hierbei eine Ausgestaltung,
bei welcher der Lagesensor an dem Steckerteil steckgehaltert ist,
weiter bevorzugt mittels einer, den Lagesensor tragenden Platine.
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Die
Geberscheibe weist sich radial erstreckende Geberausformungen aus,
welche sich zwischen axial gegenüberliegenden Lagesensoren
erstrecken. Die Geberausformungen sind entsprechend in Radialerstreckung
mit Bezug auf die Rotorachse angeordnet, weiter flügelartig,
weiter bevorzugt in Form von im Grundriss, d. h. in einer Querebene
zur Rotorachse sich erstreckenden kreisscheibenförmigen
Abschnitten. Die so gestalteten Geberausformungen durchsetzen bei
Rotordrehung einen zwischen den axial gegenüberliegenden
Lagesensoren belassenen Abstandsbereich, zur Erfassung der Geberausformungen
durch die Lagesensoren. Letztere sind beispielsweise in Form von
Näherungssensoren ausgebildet. In bevorzugter Ausgestaltung
formen die Lagesensoren eine Lichtschranke aus, mit einem Licht
sendenden Element und einem Licht empfangenden Element, welche Elemente
entsprechend der vorbeschriebenen Anordnung axial gegenüberliegend
und beabstandet zueinander vorgesehen sind.
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In
einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass
die Lagesensoren innerhalb einer axialen Erstreckung des Steckerteils angeordnet
sind, so entsprechend in einer Montagestellung des Steckerteils
an der Lagerbrücke in einer bevorzugten Verstecktlage.
Zufolge dieser Anordnung ist der Lagesensor, beispielsweise die
Lichtschranke in einem geschützten Bereich aufgenommen,
weiter bevorzugt in einem Bereich zwischen einem sich in einer Querebene
mit Bezug zur Rotationsachse erstreckenden Deckenbereich des Steckerteils
und der Lagerbrücke, in welchem Bereich weiter sich die
Rotor-Geberscheibe erstreckt.
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Das
Steckerteil weist einen Deckenabschnitt auf, wobei die Anschlussleitungen
der Wicklungen und des Lagesensors oberhalb der Decke verlaufen, d.
h. entsprechend auf der der Lagerbrücke abgewandten Seite
des Steckerteils. Die steckerteilseitigen Anschlussleitungen sind
zufolge dieser Anordnung leicht zugänglich. Zudem erweist
sich diese Anordnung auch als montagegünstig. Auch ist
vorgesehen, dass die Decke radial innen von einem Begrenzungselement überragt
ist. Dieses erstreckt sich bei einer bevorzugten kreisrunden Ausgestaltung
konzentrisch zur Rotorachse, weiter radial innen einen Durchbruch
des Deckenabschnitts belassend. Die Anschlussleitungen verlaufen
seitlich zu dem Begrenzungselement, d. h. mit Bezug auf die Rotorachse
radial außen entlang oder mit geringem Abstand zu dem Begrenzungselement,
welches weiter bei einer kreisringförmigen Grundrissausgestaltung
insgesamt zylinderwandungsabschnittförmig ausgebildet ist.
Das Begrenzungselement hindert die seitlich zu diesen verlaufenden
Anschlussleitungen an einer Querung des bevorzugt konzentrisch zur
Rotorachse belassenen Deckendurchbruchs.
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Zwei
Wicklungsanschlussleitungen verlaufen bevorzugt über einen
Viertel-Umfangsbereich auf dem Steckerteil bzw. auf dem Deckenabschnitt,
dies weiter bevorzugt in zueinander entgegengesetzten Umlaufrichtungen.
Weiter erstreckt sich bevorzugt eine Wickelanschlussleitung über
einen halben Umfangsbereich auf dem Steckerteil, wobei weiter bevorzugt
zwei Wicklungsanschlussleitungen über einen Viertel-Umfangsbereich
in Nebeneinanderlage verlaufen, so weiter insbesondere eine Wickelanschlussleitung
die über einen Viertel-Umfangsbereich verläuft
und eine Wicklungsanschlussleitung die sich über einen
halben Umfangsbereich erstreckt.
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Die
teilweise umlaufenden Wicklungsanschlussleitungen sind zu einem
gemeinsamen Anschlussleitungen-Abgangbereich geführt, von
welchem aus sich die Wicklungsanschlussleitungen zumindest annähernd
in Parallellage weiter erstrecken, weiter gegebenenfalls jenseits
dieses Abgangbereiches in Form eines Kabelbaums weitergeführt
sind. Eine Wickelanschlussleitung endet in bevorzugter Ausgestaltung
unmittelbar im Abgangbereich in dem steckteilseitig zugeordneten
Verbindungsstecker. Auch diese Wickelanschlussleitung ist nach außen zusammen
mit den weiteren Wicklungsanschlussleitungen geführt.
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Bevorzugt
ist weiter, dass die Kreuzung der Wicklungsanschlussleitungen und
der Anschlussleitungen für den Lagesensor in Überdeckung
zu dem Deckenabschnitt des Steckerteils realisiert ist, womit auch
hinsichtlich der Anordnung der Lagesensor-Anschlussleitungen eine
montagegünstige Anordnung erzielt ist. Die Wicklungsanschlussleitungen
und die Lagesensor-Anschlussleitungen verlaufen auf dem Deckenabschnitt
des Steckerteils bevorzugt in senkrechter Ausrichtung zueinander,
so dass sich diese weitere bevorzugt in einem Winkel von 90° kreuzen und
nicht, zumindest nicht über eine längere Strecke, parallel
liegen, so dass hierdurch ein Übersprechen vermieden wird.
Im Wesentlichen verlaufen die auf dem Deckenabschnitt angeordneten
Leitungsabschnitte in einer deckenparallelen Ebene, weiter bevorzugt
in einer sich quer zur Rotorachse erstreckende Ebene.
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Zufolge
der vorbeschriebenen Merkmale ist ein montagegünstiges
Fügen mehrerer Komponenten, nämlich die elektrische
Kontaktierung der wicklungsseitigen Anschlussleitungen als auch
die korrekte Positionierung des Lagesensors in nur einem Steckvorgang
ermöglicht. Die Sensorik (Lagesensor) und die Wicklungsanschlussleitungen
werden gleichzeitig am Reluktanzmotor angeordnet. Die Kabelverlegung
ist durch die gewählte kreuzende Anordnung und durch konstruktive
Maßnahmen gesichert definiert.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche
lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher
erläutert. Es zeigt:
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1 in
perspektivischer Einzeldarstellung ein Steckerteil mit an diesem
festgelegten Verbindungssteckern und Wicklungsanschlussleitungen
sowie einem festgelegten Lagesensor, zur Anordnung an einem Reluktanzmotor;
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2 die
Draufsicht hierzu;
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3 eine
perspektivische Unteransicht des Steckerteils;
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4 eine
explosionsperspektivische Darstellung des Steckerteils;
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5 den
vergrößerten Schnitt gemäß der Linie
V-V in 2;
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6 den
Reluktanzmotor in perspektivischer Darstellung;
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7 den
Reluktanzmotor gemäß 6 mit an
diesem gehalterten Steckerteil;
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8 eine
weitere perspektivische Darstellung der Zuordnungsstellung von Reluktanzmotor und
Steckerteil, partiell geschnitten gemäß der Schnittebene
VIII in 7.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 ein
Steckerteil 1 zur Anordnung an einem Reluktanzmotor 2 gemäß der
Darstellung in 6.
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Das
Steckerteil 1 ist als Kunststoffspritzteil gefertigt, aufweisend
einen im Einbauzustand quergerichtet zu einer Rotorachse x sich
erstreckenden Deckenabschnitt 3. An diesem schließt
sich umlaufend unterseitig ein Wandungsabschnitt 4 an,
an welchem weiter sich im Einbauzustand des Steckerteils 1 parallel
zur Rotorachse x erstreckende, köcherartige Steckeraufnahmen 5 angeformt
sind. Diese erstrecken sich von der Ebene des Deckenabschnittes 3 ausgehend über
den Wandungsabschnitt 4 hinaus, wobei weiter ein Wandungsbereich
einer jeden Steckeraufnahme 5 einen nach außen
weisenden Rasthaken 6 ausformt.
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Der
Deckenabschnitt 3 ist zentral, d h. im Einbauzustand koaxial
zur Rotorachse x ausgerichtet mit einer kreisförmigen Durchbrechung 7 versehen. Diese
ist deckenoberseitig von einem Begrenzungselement 8 umgeben,
welches im Grundriss bei koaxialer Anordnung zur Durchbrechung 7 kreisringförmig gestaltet
ist, mit einem Innendurchmesser, der gegenüber dem Durchbrechungsdurchmesser
größer gewählt ist. So entspricht in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Durchmesserdifferenz
etwa einem 4-Fachen der Materialstärke des kreisringförmigen
Begrenzungselementes 8, das weiter eine in Axialrichtung
betrachtete Höhe aufweist, die etwa dem 3- bis 4-Fachen
der Begrenzungselement-Materialstärke entspricht.
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Das
Steckerteil 1 dient zunächst zur elektrischen
Kontaktierung von zu jeder Wicklung des in dem dargestellten Ausführungsbeispiels
zweiphasig gestalteten Reluktanzmotors führenden Anschlussleitungen.
Zufolge der zweiphasigen Ausgestaltung liegen entsprechend vier
derartiger motorseitiger Anschlussleitungen vor. Hierzu sind dem
Steckerteil 1 entsprechend vier Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' zugeordnet,
wobei jede Wicklungsanschlussleitung 9 bis 9''' endseitig
mit einem elektrisch kontaktierten Verbindungsstecker 10 versehen
ist. Diese schwertartig ausgebildeten Verbindungsstecker 10 sind
mit den Enden der jeweiligen Wicklungsanschlussleitung 9 bis 9''' elektrisch
leitend vercrimpt und liegen formschlussgehaltert jeweils in einer
der Steckeraufnahmen 5 ein, wobei die jeweilige Wicklungsanschlussleitung 9 bis 9''' sich
oberseitig des Deckenabschnittes 3 erstreckt und das freie,
elektrisch leitende Ende des Verbindungssteckers 10 nach
unten aus der jeweiligen Steckeraufnahme 5 frei ausragt,
wobei weiter dieses freie ausragende Verbindungssteckerende einseitig
flankiert ist von dem jeweils zugeordneten Rasthaken 6.
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Die
Verbindungsstecker 10 sowie die diese aufnehmenden Steckeraufnahmen 5 sind
in einem Grundriss des Steckerteils 1 etwa in den Eckbereichen
eines aufgezogenen Quadrats angeordnet, wobei diagonal sich gegenüberliegende
Ver bindungsstecker 10 bei insgesamt axialer Ausrichtung
derselben parallel zueinander verlaufen.
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Die
Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' sind auf
dem Deckenabschnitt 3 und seitlich verlaufend zu dem Begrenzungselement 8 verlegt
und an einem gemeinsamen, randseitig des Deckenabschnittes 3 vorgesehenen
Sammelbereich 11 von dem Steckerteil 1 nach außen
abgeführt, zum Anschluss der den Verbindungssteckern 10 abgewandten
Leitungsenden an die, den Reluktanzmotor 2 speisende und
steuernde Steuereinheit. Die von dem Steckerteil 1 abgeführten
Bereiche der Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' können
hierbei in Form eines Kabelbaums weitergeführt sein.
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In
dem Zusammenlegungsbereich 11 sind die von dem Steckerteil 1 abgeführten
Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' über
federbeinartige Klipshalterungen 12 auf dem Deckenabschnitt 3 fixiert.
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Der
Zusammenlegungsbereich 11 ist unmittelbar zugeordnet einer
Steckeraufnahme 5, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Steckeraufnahme 5 zur Aufnahme des die Wicklungsanschlussleitung 9''' kontaktierenden
Verbindungssteckers 10. Entsprechend ist die Wicklungsanschlussleitung 9''' unmittelbar
im Anschluss an die Steckeraufnahme 5 nach außen
abgeführt.
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Die
weiteren Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9'' verlaufen
etwa an einer Umfangslinie des Begrenzungselementes 8 orientiert
auf dem Deckenabschnitt 3, wobei dieser annähernd
kreisringabschnittförmige Verlauf der Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9'' ebenfalls
durch Klipshalterungen 13 gesichert ist.
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Hierbei
verlaufen die Wicklungsanschlussleitungen 9' und 9'',
deren Verbindungsstecker in gegenüberliegenden Steckeraufnahmen 5 gehaltert sind, über
etwa einen Viertel-Umfangsbereich seitlich zu dem Begrenzungselement 8, während
die Wicklungsanschlussleitung 9 des in der dem Zusammenlegungsbereich 11 gegenüberliegenden
Steckeraufnahme 5 aufgenommenen Verbindungssteckers 10 sich
etwa über einen halben Umfangsbereich erstreckt und dabei
weiter über einen Viertel-Umfangsbereich in Nebeneinanderlage
zu der Wicklungsanschlussleitung 9' verläuft.
Letztere ist mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung ausgehend vom
Verbindungsstecker 10 entgegen der Erstreckungsrichtung der
Wicklungsanschlussleitungen 9'' gerichtet.
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Benachbart
zum Zusammenlegungsbereich 11, weiter im Bereich zwischen
der dem Zusammenlegungsbereich 11 zugeordneten Steckeraufnahme 5 und
der den Verbindungsstecker der Wicklungsanschlussleitung 9'' aufnehmenden
Steckeraufnahme 5 ist an dem Steckerteil 1 weiter
ein zur Deckenunterseite hin sich öffnender Köcher 14 vorgesehen.
Dieser erstreckt sich im Wesentlichen in Axialrichtung des Steckerteils 1.
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Die
nach unten weisende freie Randkante des steckerteilseitigen Wandungsabschnittes 4 bildet eine
Aufsatzebene, in welcher weiter ein Boden des Köchers 4 ausgebildet
ist. Über die Aufsetzebene nach unten hinaus, d. h. im
Anschluss an dem Köcherboden ist an dem Köcher 14 ein
Fortsatz angeformt, zur Ausbildung eines im Grundriss kreisscheibenförmigen
Halterungszapfens 15.
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Der
nach radial innen offene Köcher 14 dient zur Aufnahme
eines Lagesensors 16. Dieser ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Lichtschranke ausgebildet, aufweisend eine Lichtquelle 17 und
einen Lichtsensor 18, welche sich axial gegenüberliegen
und jeweils im Bereich eines U-Steges des insgesamt U-förmigen
Lagesensors 16 vorgesehen sind. Die U-Öffnung
weist hierbei nach radial innen.
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Der
so gestaltete Lagesensor 16 sitzt auf einer Platine 19 auf,
ist weiter mit dessen Leiterbahnen verlötet.
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Zusammen
mit der Platine 19 sitzt der Lagesensor 16 in
dem zugeordneten Köcher 14 ein und ist weiter über
Rastmittel 20 unverlierbar an dem Steckerteil 1 gehalten.
Diese Rastmittel 20 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
auf dem Deckenabschnitt 3 angeformte Rastarme, die mit
der Platine 19 zusammenwirken.
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An
der Platine 19 sind im Bereich des über den Deckenabschnitt 3 nach
oben frei hinaus ragenden Bereiches drei Anschlussleitungen 21 für
den Lagesensor 16 durch Verlötung befestigt. Diese
erstrecken sich ausgehend von der Platine 19 bzw. vom Lagesensor 16 unter
gekreuzter Führung zu den Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' frei
nach außen, wobei auch hier die vorgegebene Ausrichtung der
Anschlussleitungen 21 durch Klipshalterungen 22 gesichert
ist.
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Zufolge
der vorbeschriebenen Anordnung erstrecken sich sowohl die Anschlussleitungen 21 des
Lagesensors 16 als auch die Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' oberseitig
auf dem Steckerteil 1, d. h. auf der der Steckseite abgewandten Seite,
wobei weiter die Kreuzung der Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' und
der Anschlussleitungen 21 des Lagesensors 16 in Überdeckung
zu dem Deckenabschnitt 3 realisiert ist. Die nach außen
weiter geführten Abschnitte von Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' und
Anschlussleitungen 21 verlaufen mit Bezug auf eine Draufsicht
auf das Steckerteil 1 gemäß 2 etwa
in einem 90°-Winkel zueinander.
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Der
in 6 dargestellte Reluktanzmotor 2 weist
ein Motorgehäuse 23 auf, in welchem ein nicht dargestellter
Stator aufgenommen ist. Dieser weist Wickelkerne auf, die von Statorwicklungen
zur Bildung von Statorspulen umgeben sind. Der Reluktanzmotor 2 bzw.
der Stator ist zweiphasig ausgebildet, weist entsprechend vier über
den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Statorspulen
auf.
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Der
Stator umgibt einen um seine Rotorachse x drehbaren, nicht dargestellten
Rotor.
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Die
Enden der Rotorwelle 24 sind in Lagern 25, beispielsweise
Kugellagern gehaltert, welche Lager 25 wiederum in mit
dem Motorgehäuse 23 in Verbindung stehenden Lagerbrücken 26 drehfest
gehaltert sind.
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Das,
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einem Gebläseabschnitt 27 gegenüberliegende Ende
der Rotorwelle 24 durchsetzt das zugeordnete Lager 25 und
erstreckt sich axial über die zugeordnete Lagerbrücke 26 hinaus,
zur endseitigen Halterung einer koaxial zur Rotorachse x ausgerichteten
Geberscheibe 28. Letztere ist drehfest an der Rotorwelle 24 gehaltert
und erstreckt sich im Wesentlichen in einer quer zur Rotorachse
x ausgerichteten Ebene. Die Geberscheibe 28 weist einen
zentralen, kreisscheibenförmigen Abschnitt 29 auf,
an welchem sich nach radial außen erstreckende Geberausformungen 30 anschließen.
In dem dargestellten, sich auf einen zweiphasigen Reluktanzmotor
beziehenden Ausführungsform sind zwei diametral gegenüberliegend
angeordnete Gebersausformungen 30 vorgesehen, die weiter
in einem Grundriss betrachtet kreisringabschnittförmig
gestaltet sind, sich weiter jeweils über einen Viertelkreisumfang
erstreckend.
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Die
der Geberscheibe 28 zugewandte Lagerbrücke 26 weist
deckenseitige Durchbrüche 31 auf, zur Freilegung
von elektrischen Gegensteckern 32. Diese sind innerhalb
des Motorgehäuses 23 statorseitig befestigt, wobei
jeder Gegenstecker 32 zwei parallel verlaufende und zueinander
beabstandete, Kontaktelemente ausformende Federzungen aufweist.
Beide Federzungen stellen einen gemeinsamen elektrischen Gegenstecker 32 dar,
der in elektrischer Verbindung steht zu einer Wicklung einer Statorspule
und sind jeweils versenkt in einer den Verbindungsstecker 10 aufnehmenden
Kammer 33 angeordnet. Entsprechend sind in dem Reluktanzmotor 2 vier
derartige Gegenstecker 32 vorgesehen, die jeweils zufolge
der Anordnung der Durchbrüche 31 freigelegt sind
und so in Axialrichtung zugänglich sind.
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Zur
elektrischen Kontaktierung der Statorspulen wird das vorbeschriebene
Steckerteil 1 auf die Lagerbrücke 26 aufgesetzt,
dies im Wesentlichen durch Fügen in axialer Richtung. Hierbei
tauchen die in Überdeckung zu den lagerbrückenseitigen
Durchbrüchen 31 an dem Steckerteil 1 angeordneten
Steckeraufnahmen 5 durch die lagerbrückenseitigen Durchbrüche 31 in
die Kammern 33, wobei weiter durch Eingreifen des steckerteilseitigen
Halterungszapfens 15 in eine entsprechend positionierte
Halterungsöffnung 34 in der Lagerbrücke 26 eine
exakte Ausrichtung des Streckerteiles 1 mit Bezug zu den statorseitigen
Gegensteckern 32 vorgegeben ist. Die steckerteilseitigen
Verbindungsstecker 10 der Wicklungsanschlussleitungen 9 bis 9''' kontaktieren
im Zuge der axialen Zusammenführung die statorseitigen
Federzungen, in dem diese schwertartig zwischen die Federzungen
treten, womit die elektrische Verbindung erreicht ist.
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Durch
die Positionsbestimmung mittels Halterungszapfen 15 und
Halterungsöffnung 34 ist die korrekte elektrische
Kontaktierung der Spulen sichergestellt.
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Die
an den Steckeraufnahmen 5 des Steckerteils 1 angeformten
Rastverbindungsausformungen 6 greifen zur Rastfestlegung
des Steckerteils 1 an der Lagerbrücke 26 durch
entsprechend positionierte Rastöffnungen 35 der
Lagerbrücke 26. Das Steckerteil 1 ist
hiernach sowohl in axialer Richtung als auch in horizontaler Richtung,
darüber hinaus auch in Umfangsrichtung an dem Reluktanzmotor 2 sicher
gehalten, welche Rastverbindung nicht werkzeuglos aufhebbar ist.
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Mit
Aufsetzen des Steckerteils 1 auf die Lagerbrücke 26 wird
zugleich der Lagesensor 16 in seine vorbestimmte Lage verbracht
derart, dass sich die durch die Geberausformungen 30 resultierende,
quer zur Rotorachse x gerichtete Ebene zwischen den Sensorteilen
(Lichtquelle 17 und Lichtsensor 18) erstreckt,
so dass im Betrieb des Reluktanzmotors 2 die Geberausformungen 30 die
Lichtschranke passieren.
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Der
Lagesensor 16 ist in dem Steckerteil sowohl axial als auch
radial durch Anordnung in dem Köcher positioniert, derart
dass die Geberscheibe 28 bzw. dessen Geberausformungen 30 an
der Rotorwelle 24 kollisionsfrei die Lichtschranke passieren kann.
Die Lichtschranke liefert eine Information über die relative
Stellung des Rotors zum Stator, was zum Umschalten der jeweiligen
Phase des Reluktanzmotors 2 dient. Zudem kann über
den Lagesensor 16 die Drehzahl des Motors bestimmt werden.
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Um
eine korrekte Funktion des Sensorsystems mit höchstmöglicher
Genauigkeit sicherzustellen, ist die Geberscheibe 28 relativ
zu der Halterungsöffnung 34 in der Lagerbrücke 26 bei
bestehendem Bezug zwischen Stator und Rotor aufgezogen. Hierzu wird
der Stator bestromt, wonach sich der Rotor so ausrichtet, dass eine
magnetisch stabile Position eingenommen wird, die sogenannte aligned
position.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich.
In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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- 1
- Steckerteil
- 2
- Reluktanzmotor
- 3
- Deckenabschnitt
- 4
- Wandungsabschnitt
- 5
- Steckeraufnahmen
- 6
- Rastverbindungsausformungen
- 7
- Durchbrechung
- 8
- Begrenzungselement
- 9
- Wicklungsanschlussleitung
- 9'
- Wicklungsanschlussleitung
- 9''
- Wicklungsanschlussleitung
- 9'''
- Wicklungsanschlussleitung
- 10
- Verbindungsstecker
- 11
- Zusammenlegungsbereich
- 12
- Klipshalterung
- 13
- Klipshalterung
- 14
- Köcher
- 15
- Halterungszapfen
- 16
- Lagesensor
- 17
- Lichtquelle
- 18
- Lichtsensor
- 19
- Platine
- 20
- Rastmittel
- 21
- Anschlussleitungen
- 22
- Klipshalterung
- 23
- Motorgehäuse
- 24
- Rotorwelle
- 25
- Lager
- 26
- Lagerbrücke
- 27
- Gebläseabschnitt
- 28
- Geberscheibe
- 29
- Abschnitt
- 30
- Geberausformung
- 31
- Durchbrüche
- 32
- Gegenstecker
- 33
- Kammer
- 34
- Halterungsöffnung
- 35
- Rastöffnungen
- x
- Rotorachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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